链轮齿形数控铣削加工的工艺研究

使用圆柱立铣刀数控铣削加工链轮,采用直角坐标系(直线轴)附加旋转轴的控制方式:应用直线轴控制多段曲线的连接,完成链轮轮齿轨迹的数控加工,使用数控回转工作台完成链轮零件的分齿运动,利用子程序来循环重复上述运动。此加工方式相比二维坐标轴数控加工链轮的控制方式,具有更为理想的加工效果。此加工方式,在保证零件设计基准、装夹定位基准和装配基准重合的基础上,应用子程序,有效地保证了链轮各齿形尺寸精度的一致性;使用旋转坐标控制,有效地保证和降低了了链轮轮齿的分齿误差。在数控铣床上使用普通圆盘工作台,利用暂停指令手动进行链轮齿形分齿运动的做法,更加完善和拓宽了数控技术具体应用的实用性。     

极坐标方式控制加工平面凸轮的应用研究

使用普通圆柱立铣刀,采用旋转工作台控制平面曲线凸轮以及列表曲线平面凸轮的旋转运动,应用数控系统完成凸轮的直线运动,采用极坐标系方式的编程控制,进行凸轮曲线轨迹的数控加工。极坐标系方式的编程控制数控加工平面曲线凸轮,相比直角坐标系方式的编程控制而言,具有更为理想的加工效果。极坐标系方式的编程控制,在保证零件设计基准、装夹定位基准和装配基准重合的基础上,有效地保证了链轮各齿形尺寸精度的一致性;使用旋转坐标控制,有效地保证和降低了凸轮型面曲线的加工误差。在常规数控铣床上加装改造普通圆盘工作台,利用程序编制的变化,也可以得到使用数控旋转工作台的同等加工效果。此做法完善和拓宽了数控技术具体应用的实用性。     

平面凸轮极坐标数控加工研究

使用普通圆柱立铣刀,采用旋转工作台控制平面凸轮以及列表曲线平面凸轮的旋转运动,应用数控系统完成凸轮的直线运动,采用极坐标系方式的编程控制,进行凸轮曲线轨迹的数控加工。极坐标系方式的编程控制数控加工平面凸轮,相比直角坐标系方式的编程控制而言,具有更为理想的加工效果。极坐标系方式的编程控制,在保证零件设计基准、装夹定位基准和装配基准重合的基础上,有效地保证了凸轮曲线的向心精度和尺寸精度;使用旋转坐标控制,有效地保证和降低了了凸轮型面曲线的加工误差。在常规数控铣床上加装改造普通圆盘工作台,利用程序编制的变化,也可以得到使用数控旋转工作台的同等加工效果。此做法完善和拓宽了数控技术具体应用的实用性。     

数控铣削在链轮加工工艺中的实践应用

链轮是链传动设备上的核心零件,而链传动又是物料搬运输送机上的关键传动部件。为了保证传动的平稳及输送物品的均匀,既要求链轮的单齿轨迹精度,又严格要求其齿距角的等分。对于滚子链结构的链轮,如果在普通铣床上进行加工,链轮齿形轨迹和齿距角很难得到保证。在普通滚齿机上加工时,受链轮滚刀截面尺寸较大的影响,链轮产生较大的振动,导致链轮的加工效果并不理想。在使用数控机床加工的探索过程中,研究了如何利用数控系统的功能编制合理的加工程序、缩短程序长度、优化程序结构。通过滚子链轮齿形数控铣削加工工艺的编制与实施,说明数控铣削在类似零件加工中起到的作用,并由此介绍了有相同结构要素并以一定规律分布的零件数控加工时循环编程的技巧。     

基于FANUC系统的链轮数控加工宏程序的开发

重点讨论了采用用户宏程序功能开发链轮齿面数控加工程序的方法。首先介绍了数控系统用户宏程序功能编程的特点和应用范围,然后基于FANUC数控系统讨论了链轮齿形加工宏程序的编制方法,最后给出了典型链轮齿形加工宏程序实例。     

微型渐开线齿形链齿形研究及其加工

通过对微型齿形链链轮齿廓形状的研究,得出其链轮齿形特点实际上是一种齿顶成整圆弧的负变位渐开线圆柱齿轮。利用渐开线齿轮啮合原理对渐开线链轮进行参数设计,并采用变压力角滚刀进行全切式加工,在保证齿形精度的基础上,实现了链轮齿顶圆弧过渡加工,结果表明:微型齿形链链轮可以通过特殊刀具实现高精度、低成本的滚齿加工。     

圆柱直齿轮分度圆定心的计算

中小批生产一般精度的齿轮时,通常用齿圈径向跳动ΔFr 和公法线长度变量ΔFw 相组合的检验组来保证其运动精度。其中ΔFr 只与齿圈相对其基准的几何偏心有关。这种几何偏心主要是由齿形加工时齿轮定位基准的轴线与机床工作台的旋转轴线不重合造成的,热处理后的齿形也会使几何偏心增加。当齿形加工的工艺系统不能保证其最小的几何偏心时,根据互为基准原则,在齿形加工后(或热处理后),可用     

大链轮齿形数字化与数控加工

为了减少多品种少批量大链轮在大型专用链轮机床的加工费用和订货时间,可采用大型普通的数控铣床加工大链轮。链轮数控加工首先要使齿形数字化,即完成圆弧（直线）起点、终点、圆心等关键点的坐标和圆弧半径的数值计算,然后就可以进行加工编程和数控加工。以加工实例探讨了一般链轮齿形数字化与数控加工方法。齿形数字化的关键是相交圆的交点坐标,用一般的数学方法求解比较困难,费时、用VB语言或C语言编程的数值计算求解方便。     

基于PLC的数控齿条磨齿机控制系统

为了提高齿条磨齿机加工精度和效率,提出了齿条磨齿机数控化方法。数控齿条磨齿机控制系统以可编程控制器为基础,完成砂轮的旋转运动、工作台的直线运动和液压缸的纵向进给运动;应用光栅尺显示砂轮的垂直进给量和反馈机床分齿运动,采用人机互动界面输入控制命令和加工数据,并实时反映机床运动情况。给出了控制系统结构框图,详细介绍了系统的硬件设计和软件设计。数控齿条磨齿机试用结果表明该控制系统运行平稳,加工精度符合要求。     

复杂齿形类零件精冲技术的研究

汽车、摩托车等零部件中具有复杂齿形类的零件，如齿轮、链轮、棘轮及齿条等，占有很高的零件比例，如图1所示的摩托车链轮零件，图2所示的汽车机油泵链轮零件。传统的加工方法是采用普通冲压结合机加工的方法，如插齿、剃齿和滚齿等，但加工效率低，保证零件的尺寸精度和表面粗糙度所需的生产成本高，因此加工企业的利润率很低。如果降低生产成本或提高加工速度，又必将影响零件的质量和产品的性能。     

Kinematic error separation on five-axis NC machine tool based on telescoping double ball bar

The theory and algorithm of the homogeneous transformation matrix (HTM) method are applied in establishing the kinematic error model of five-axis machining tool with two-axis turntable. Based on this model, a new method for the kinematic error separation in five-axis numerical control (NC) machining tool is proposed. In this study, three types of simultaneous three-axis control motions are designed for each rotary axis to identify the deviations. In the measurement, two translational axes and one rotary axis are simultaneously controlled to keep a constant distance between the tool and the worktable. Telescoping double ball bar is used to measure the relative distance between the spindle and the worktable in the motion of NC machining tool. Finally, the value measured by telescoping double ball bar is substituted into the model to obtain kinematic error of NC machining tool. Comparison has confirmed that the proposed method is high precision and can be applied to effectively and conveniently measure the five-axis machining tool.     

连续分度空间弧面凸轮的多轴数控加工工艺研究

利用空间啮合原理推导了连续分度弧面凸轮的廓面方程,分别基于范成法和仿自由曲面法加工原理建立了连续分度弧面凸轮的通用四轴和五轴数控加工工艺。该工艺已成功应用于连续分度弧面凸轮的多轴数控铣削加工,为连续分度空间弧面凸轮CAD/CAM/CNC系统研究奠定了基础。     

经济型卧式加工中心回转工作台的设计研究

牙盘式回转工作台是经济型卧式加工中心的重要功能部件,以其定位精度高、加工过程性能稳定的优势得到广泛应用。该文以HMC63e经济型卧式加工中心牙盘式回转工作台的设计为例,讲述牙盘式回转工作台的设计过程。详细阐述了牙盘式回转工作台的结构设计以及相关的理论校核计算。通过机床样机试验结果,证明该回转工作台的结构设计是合理的、设计方法是切实可行的。     

双轴转台精度检测与研究

双轴转台为加工中心和数控铣床提供了回转坐标,通过双轴数控转台的等分回转、不等分回转、连续的回转,实现了数控机床复杂曲面精密加工,扩大了数控机床的加工范围。针对双轴转台应用于五轴数控加工中心目前ISO认证中没有规定其几何精度和运行精度检验方法。通过变换矩阵建立双轴转台误差模型,分离出双轴转台运动误差,采用实验方法,改变双轴转台试验装置运动参数,对分离出的双轴转台进行精度检测。针对五轴数控加工中心用双轴转台几何精度和运行精度检验,提出了一种有效的双轴转台误差测量与分析方法。     

A manufacturing model of helical groove on rotary burr and a universal post processing method

A systematic machining theory and precision method to determine cutter location in a grinding system is presented for rotary burr. First, the helical cutting edge on various kinds of revolving surfaces is built. Then, based on the geometry model of the helical cutting edge, the smooth spiral rake surface with constant normal rake angle and flank surface can been formed during the one-pass grinding process by this method. No interference between the grinding wheel and workpiece happens by the wheel special rotation. The method has the characteristic of detaching the grinding wheel path solution from specified machining conditions. The grinding wheel path is suitable for different NC machine tools through post processing. Meanwhile, a mechanism kinematic model of the NC machine tool is built, and a generalized algorithm for post-processing of multi-axis NC machine tools is presented. This model is applied to arbitrary configuration of NC machine tool, and the motion value for each axis will be generated by the inputting structure and motion parameters of the machine tool. The model, together with the machining method mentioned in this paper, make the calculation and generation of the grinding wheel path simpler and universal. At last, the validity of the method given in the paper is identified by an example of grinding.     

盘类齿轮成形磨齿自适应加工研究

盘类齿轮端面和台阶面外圆作为基准进行定位加工时,齿轮轴线与工作台旋转轴线不重合会造成加工误差,为此,提出了一种盘类齿轮成形磨齿自适应加工方法。介绍了盘类齿轮成形磨齿自适应加工实现原理;通过采集齿轮在工作台上的关键位置坐标,拟合出了齿轮中心孔轴线在工作台坐标系的实际位置,以该轴线为Z轴建立了齿轮轴线坐标系,推导了齿轮轴线坐标系内坐标与工作台坐标系内坐标的转换公式,并计算出每个齿槽切削时砂轮需要调整的角度。齿轮加工实例计算与仿真模拟的结果表明：当齿轮装夹后中心孔轴线偏心时,通过该方法可以提高齿轮的加工精度。     

七轴并联机床数控加工后置处理技术研究

七轴并联机床是在六轴并联机床的基础上，在工作台上串联一个数控转台，实现七轴联动，从而提高了并联机床的加工能力。为了利用七轴并联机床进行数控加工，必须对刀位文件进行后置处理，生成六根驱动杆的杆长和数控转台的转角等数据来驱动并联机床。本文研究了七轴并联机床数控加工的后置处理技术，提出了后置处理的过程以及相关的算法。     

主轴摆角铣削斜面槽的数控加工编程

分析探讨主轴摆角、工作台运动模式下数控摇臂铣床铣削斜面槽的坐标算法,并提出用CAM软件自动编制其数控加工程序的应对策略。